Sonnenuhr

Eine Sonnenuhr ist ein astronomisches Gerät, das den Stand der Sonne am Himmel zur Zeitanzeige nutzt. Dazu wird der Schatten eines Zeigers, des Gnomons, auf einem Ziffernblatt abgebildet. Sonnenuhren dienen heute vor allem der Ausschmückung von Gebäuden und Plätzen, lassen aber bei geeigneter Bauweise eine Ablesung der Zeit mit einer Genauigkeit besser als fünf Minuten zu. Die Lehre von Sonnenuhren ist die Gnomonik.

Zeitanzeige

Sofern die Sonnenuhr so konstruiert ist, dass sie bei Sonnenhöchststand 12 Uhr anzeigt, gibt sie die so genannte wahre Ortszeit (WOZ) an. Das ist insbesondere bei älteren Sonnenuhren der Fall. Diese Zeit unterscheidet sich von der jeweiligen mittleren Ortszeit (MOZ) welche für eine Zeitzone als offizielle Zeit festgelegt ist:

um die Zeitdifferenz aufgrund der geografische Längendifferenz des Standortes zu dem Zonenmeridian, dessen MOZ als Zonenzeit gilt (für Mitteleuropa und damit für die Mitteleuropäische Zeit (MEZ), ist der Zonenmeridian bei 15° östlich von Greenwich,
plus der Zeitdifferenz aufgrund der Zeitgleichung, welche durch die elliptische Bahn der Erde und die Neigung der Erdachse verursacht wird und je nach Jahreszeit bis zu 16 Minuten beträgt
im Sommerhalbjahr ggf. um eine zusätzliche Stunde wegen der Sommerzeit
gevtl. um weitere Beträge die gesetzlich festgelegt werden, um die Zeit innerhalb einer Region zu vereinheitlichen (Spanien hat daher auch MEZ).

Im Fall des Bereichs der MEZ kann die Differenz zwischen WOZ und Zonenzeit je nach Standort plus/minus 30-50 Minuten aufweisen. Zur Mitteleuropäischen Sommerzeit (MESZ) kann die Abweichung wegen des Vorlaufes der offiziellen Zeit um 1 Stunde zwischen Null und -1¾ Stunden betragen. Eine Beispielrechnung: Auf dem 11. östlichen Längengrad zeigt die Sonnenuhr am 10.7. 12 Uhr WOZ an. Um auf die offizielle Zeit zu kommen ist wie folgt zu rechnen:

12:00 WOZ

+ 0:16 h wegen 4° Längendifferenz (4°/360°*24h)

+ 0:05 h Zeitgleichungskorrektur für den 10.7.

+ 1:00 h Sommerzeit

= 13:21 MESZ.

Bei moderneren Sonnenuhren wird die Differenz zur Zonenzeit oft durch ein entsprechend modifiziertes Zifferblatt korrigiert. Zusätzlich kann auch der Fehler berücksichtigt werden, der durch die Ellipsenbahn der Erde und die Neigung der Erdachse verursacht wird. Bei diesen Sonnenuhren sind die Linien, die einer bestimmten Stunde entsprechen, nicht gerade, sondern haben die Form einer flachen Acht. Diese ergibt sich aufgrund der Zeitgleichung und wird Analemma genannt. Aufgrund der Präzession der Erdachse mit einer Periode von 23.000 Jahren verschiebt sich der durch die elliptische Umlaufbahn bewirkte Effekt gegen die Jahreszeiten, so dass die Form des Analemmas innerhalb der Jahrtausende eine gewisse Veränderung erfährt.

Bei Sonnenuhren mit Schattenstab wird die Ablesung vereinfacht, wenn dieser parallel zur Erdachse ausgerichtet ist, d.h. der Stab soll gegenüber der Horizontalen eine Winkel entsprechend der geografischen Breite des Standortes haben und nach Norden (auf der Südhalbkugel nach Süden) orientiert sein. Dann sind die Zeitlinien auf einer horizontalen Fläche oder auf einer Wand ein Geradenbüschel mit dem Ursprung im Fußpunkt des Stabes.

Sonnenuhr-Typen

Geschichte

Die Sonnenuhr wurde in der Antike vor allem durch die Griechen aus dem Gnomon entwickelt. Diesen senkrechten Schattenstab hatten die Griechen von den Babyloniern übernommen. Eine riesige Anlage dieser Form mit einem ägyptischen Obelisken als Gnomon ließ der römische Kaiser Augustus auf dem Marsfeld in Rom errichten.

In den Höfen von Klöstern und Stiften sind oft mehrere kunstvolle Sonnenuhren installiert, z.B. je eine auf der Ost-, Süd- und Westwand. Selbst auf der Nordwand eines auf der Nordhalbkugel befindlichen Gebäudes ist eine Sonnenuhr verwendbar, diese Konstruktion ist jedoch sehr selten zu finden und kann nur im Sommerhalbjahr die Zeit in den frühen Morgen- und späten Abendstunden anzeigen. Äquatoriale Sonnenuhren, Halbkugeln oder kugelförmige Exemplare bilden die Verhältnisse auf der Himmelskugel nach und finden sich

oft in alten Bibliotheken und Kloster- oder fürstlichen Sternwarten.

Im 17. und 18. Jahrhundert war die "hohe Zeit" der Taschensonnenuhren, die oft klappbar und mit Kompass ausgeführt waren. Auch einfache Bauern-Uhren gab es, meist in Gestalt eines Messingringes, von denen manche Museen sogar Nachbauten zum Verkauf anbieten.

Zahlreiche Orte im Gebirge haben Hausberge, die nach Stunden der Sonnenuhr benannt sind, z.B. Zehner-, Elfer- und - am häufigsten - Zwölfer- bzw. Mittagskogel. Die schönste dieser Bergsonnenuhren findet sich bei Sexten in den südtiroler Dolomiten.

Siehe auch:

Geschichte und mathematische Grundlagen des Gnomon,

Geschichte der Astronomie, sphärische Astronomie,

Uhr, Zeitmessung, Messgerät

Die derzeit größte Sonnenuhr der Welt befindet sich auf der Halde Hoppenbruch in Herten.

Weblinks

Vorlage:Commons2 Vorlage:Wiktionary1 Mit der Konstruktion, Restaurierung und Katalogisierung von Sonnenuhren beschäftigen sich die Mitglieder des Arbeitskreises Sonnenuhren in der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie e.V.

Einen bisher einmaligen Versuch, alle Sonnenuhren in der ältesten Stadt Deutschlands aufzulisten, lässt sich unter Sonnenuhren in Trier finden

Konstruktion von Sonnenuhren anschaulich erklärt http://www.eduvinet.de/gebhardt/astronomie/sonnenuhr.html

Viele Bilder und Infos zu Sonnenuhren http://f-dietz.de/start.htm

Eine umfassende und laufend erweiterte Liste von Links zu Sonnenuhren-Seiten weltweit http://www.infraroth.de/slinks.html

Viele Bilder von tragbaren Sonnenuhren http://www.horo.ch/astro/sys/index_de.html die einzelen Uhren können angeklickt werden, um eine Vergrösserung zu bekommen.

Kurt Fuchslocher hat viele Sonnenuhren konstruiert und gebaut, z.B. in Bad Mergentheim, Weikersheim, Röttingen.

Eine äquatoriale Sonnenuhr mit Lichtzeiger und analematischer Korrektur ist die Halbe Acht

Die HELIOS Sonnenuhr zeigt minutengenaue MEZ/MESZ, das Datum und die scheinbare Wanderung der Sonne über den Erdglobus (subsolarer Punkt) an. Sie arbeitet mit einem Hohlspiegel, der das Sonnenlicht als scharfen Lichtpunkt auf einen als Globus gestalteten Schirm projiziert. HELIOS Subsolaris

Literatur

Edmund Buchner: Die Sonnenuhr des Augustus, (Nachdruck) Mainz an Rhein : Zabern, 1982. ISBN 3-8053-0430-7
Yves Opizzo: Die Schatten der Zeit, Verlag millei Stuttgart, ISBN 3-9807112-1-8
Hugo Philipp, Daniel Roth, Willy Bachmann: Sonnenuhren - Deutschland und Schweiz, Deutsche Gesellschaft für Chronometrie, Stuttgart (1994), ISBN 3-923422-12-1
Karlheinz Schaldach, Römische Sonnenuhren - Eine Einführung in die antike Gnomonik,Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2001, ISBN 3-8171-1649-7
Arnold Zenkert: Faszination Sonnenuhr Verlag Harri Deutsch, ISBN 3-8171-1665-9